5.某興趣小組對銅與濃硫酸反應產(chǎn)生的黑色沉淀(可能含有CuO、CuS、Cu
2S,其中CuS和 Cu
2S不溶于稀鹽酸、稀硫酸)進行探究,實驗步驟如下:
Ⅰ.將光亮銅絲插人濃硫酸,加熱;
Ⅱ.待產(chǎn)生大量黑色沉淀和氣體時,抽出銅絲,停止加熱;
Ⅲ.冷卻后,從反應后的混合物中分離出黑色沉淀,洗凈、干燥備用.
回答下列問題:
(1)步驟Ⅱ產(chǎn)生氣體的化學式為SO
2.
(2)向含微量 Cu
2+試液中滴加K
4[Fe(CN)
6]溶液,能產(chǎn)生紅褐色沉淀.現(xiàn)將少量黑色沉淀放入稀硫酸中,充分振蕩以后,再滴加K
4[Fe(CN)
6]溶液,未見紅褐色沉淀,由此所得結(jié)論是黑色沉淀中不含有CuO.
(3)為證明黑色沉淀含有銅的硫化物,進行如下實驗:
| 裝置 | 現(xiàn)象 | 結(jié)論及解釋 |
 | ①A試管中黑色沉淀逐漸溶解 ②A試管上方出現(xiàn)紅棕色氣體 ③B試管中出現(xiàn)白色沉淀 | a.現(xiàn)象②說明褐色沉淀具有 還原性. b.試管B中產(chǎn)生白色沉淀的總反應的離子方程式為 NO2+SO2+Ba2++H2O═BaSO4↓+NO↑+2H+ |
(4)CuS固體能溶于熱的濃硫酸,請用有關(guān)平衡移動原理加以解釋:CuS存在溶解平衡CuS(s)?Cu
2+(aq)+S
2-(aq),熱的濃硫酸將S
2-氧化,使S
2-濃度減小,促進上述平衡向正向移動,使CuS溶解.
(5)為測定黑色沉淀中Cu
2S 的百分含量,取0.2g 步驟Ⅰ所得黑色沉淀,在酸性溶液中用 40.0mL 0.075mol/L KMnO
4溶液處理,發(fā)生反應如下:
8MnO
4-+5Cu
2S+44H
+═10Cu
2++5SO
2↑+8Mn
2++22H
2O
6MnO
4-+5CuS+28H
+═5Cu
2++5SO
2↑+6Mn
2++14H
2O
反應后煮沸溶液,趕盡SO
2,過量的高錳酸鉀溶液恰好與35.0mL 0.1mol/L (NH
4)
2Fe(SO
4)
2 溶液反應完全.則混合物中Cu
2S 的質(zhì)量分數(shù)為40%.